JP2001191842A - 自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置 - Google Patents

自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置

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JP2001191842A
JP2001191842A JP2000004615A JP2000004615A JP2001191842A JP 2001191842 A JP2001191842 A JP 2001191842A JP 2000004615 A JP2000004615 A JP 2000004615A JP 2000004615 A JP2000004615 A JP 2000004615A JP 2001191842 A JP2001191842 A JP 2001191842A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 アクチュエータの駆動頻度を減少して改善出
来るヘッドランプ用オートレベリング装置の提供。 【解決手段】 アクチュエータ10の駆動により上下に
傾動するヘッドランプと、アクチュエータ10の駆動を
制御する制御部16と、車速センサ12と、車高センサ
14と、車高センサ14で検出したピッチ角データを記
憶する記憶部20と、を備え、制御部16は、検出され
たピッチ角データに基づき、光軸Lが所定の傾斜となる
ようにするオートレベリング装置であって、制御部16
は、停車中一定インターバルでレベリングし、走行中は
原則として安定走行中に1回だけレベリングする。安定
走行時のレベリング後も、ピッチ角データの監視を継続
し、安定走行時のピッチ角データが停車時のそれと基準
値以上の差があれば、旋回走行時にレベリングされたと
判断し、順次検出されるデータを処理して適正ピッチ角
データを求め、一回限り走行中にレベリングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の前後方向の
傾斜(以下、ピッチ角という)に基づいてヘッドランプ
の光軸をピッチ角相当相殺する方向に自動的に傾動調整
(以下、オートレベリングという)する自動車用ヘッド
ランプのオートレベリング装置に係り、特に、主として
停止時の車両のピッチ角に基づいてヘッドランプの光軸
を上下に自動調整するオートレベリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のヘッドランプでは、例えば、光
源を挿着したリフレクターがランプボディに対し水平傾
動軸周りに傾動可能に支持されるとともに、アクチュエ
ータによってリフレクター(ヘッドランプ)の光軸が水
平傾動軸周りに傾動できる構造となっている。
【0003】そして、従来のオートレベリング装置とし
ては、ピッチ角検出手段や車速センサーやこれらからの
検出信号に 基づいてアクチュエータの駆動を制御する
制御部等を車両に設けて構成され、ヘッドランプ(リフ
レクター)の光軸が路面に対し常に所定の状態となるよ
うに調整するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のオート
レベリング装置では、車両の走行、停車時を問わず、走
行中の加減速による車両姿勢の変化や停車中の荷物の積
み降ろしや乗員の乗り降り等による荷重変化に対し、リ
アルタイムでレベリングするように構成されている。こ
のため、アクチュエータの作動回数が非常に多く、消費
電力がかさむ上に、モータ,ギア等の駆動機構構成部品
に多大な耐久性が求められ、コスト高の原因になってい
た。
【0005】そこで、アクチュエータの駆動頻度を減ら
すことで、安価にして長期使用可能なオートレベリング
装置の提供を目的として、また、縁石に乗り上げた状態
などの誤った停車中の車両姿勢に基づくオートレベリン
グを補正することを目的として、停車中に一定のインタ
ーバルでアクチュエータの駆動を制御し、走行中は、安
定走行時に限り、アクチュエータの駆動を1回だけ制御
するというオートレベリング装置(特願平10−264
221号)が提案された。
【0006】しかし、提案された前記オートレベリング
装置では、ピッチ角検出手段である車高センサが前輪側
サスペンションまたは後輪側サスペンションの左右いず
れかの側に設けられているため、旋回走行を等速で行っ
た場合には、車高センサがその時のピッチ角の変化を検
出するが、走行条件が等速走行(所定速度以上かつ所定
加速度以下の走行状態が所定時間継続する)であるた
め、制御部は、これを安定走行と判別し、旋回走行中に
検出された適正ではないピッチ角データに基づいてレベ
リングされるおそれがある。
【0007】即ち、車高センサが、例えば後輪右側のサ
スペンションに取り付けられている場合には、等速走行
時に左旋回した場合、旋回重力加速度(以下、旋回Gと
いう)により、右側のサスペンションが沈み込み(縮
み)、この沈み込んだサスペンションに取り付けられて
いる車高センサは、この沈み込みを車両の前後方向の傾
き(車両のピッチ角の変化)として検出する。一方、等
速走行時に右旋回した場合、旋回重力加速度(以下、旋
回Gという)により、右側のサスペンションが浮き上が
り(伸び)、この伸びたサスペンションに取り付けられ
ている車高センサは、この浮き上がり(伸び)を車両の
前後方向の傾き(車両のピッチ角の変化)として検出す
る。このようなピッチ角データは、平坦な路面を等速走
行する安定走行時のピッチ角データ(停車時のピッチ角
データに近いデータ)とは異なったもので、不適正なデ
ータである。
【0008】そして、オートレベリング装置(制御部)
は、旋回走行状態であっても、所定速度以上かつ所定加
速度以下の走行状態が所定時間継続する状態であれば安
定走行状態と判別し、レベリング(制御)してしまう。
このため、光軸を下げる方向にレベリングした場合は、
車両前方の視認距離が短くなって、ドライバーにとって
安全走行上、好ましくない。また逆に、光軸を上げる方
向にレベリング(制御)した場合には、グレア光が発生
し、対向車にとって安全走行上、好ましくない。
【0009】そこで、走行中にレベリングを行うに際
し、走行中のピッチ角データが停車中のピッチ角データ
に比べ所定値以上の開きがあった場合には、定常旋回走
行と判断し、アクチュエータの駆動制御(レベリング)
を一旦中止し、その後、安定走行条件を満足したとき
に、アクチュエータの駆動制御(レベリング)を行うと
いうオートレベリング装置(特願平11−38233
号)が提案された。
【0010】しかし、縁石に乗り上げた状態と定常旋回
走行状態とは、停車中と走行中とで車両姿勢が大きく異
なる(停車中のピッチ角データと走行中のピッチ角デー
タとに大きな開きがある)という点で、共通し、両者の
区別が付かず、適正なオートレベリングができないおそ
れがある。
【0011】即ち、縁石に乗り上げて停車した後に走行
した場合に対しては、停車中に検出した不適正なピッチ
角データに基づき行ったアクチュエータの駆動制御(レ
ベリング)が正しくない(誤っている)ため、新たに検
出した安定走行下でのピッチ角データに基づいて、走行
中、速やかにアクチュエータの駆動制御(レベリング)
を実行することが望ましい。一方、定常旋回走行してい
る場合に対しては、走行中に検出したピッチ角データが
アクチュエータの駆動制御(レベリング)に用いる上で
適正ではないため、速やかに走行中のアクチュエータの
駆動制御(レベリング)を中止することが望ましい。
【0012】しかるに、前記特願平11−38233号
では、走行中のピッチ角データと停車中のピッチ角デー
タとに所定値以上の開きがあった場合には、本当は縁石
への乗り上げ停車が原因であるにも拘わらず、定常旋回
走行と判断し、アクチュエータの駆動制御(レベリン
グ)を一旦中止し、その後、停車中のピッチ角データと
に所定値以上の開きが検出され続ける以上、ヘッドラン
プの光軸が縁石への乗り上げ停車中にレベリングした位
置のまま保持される、という好ましくない事態が生じる
おそれがある。
【0013】本発明は前記した従来技術および先行技術
の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、アクチュ
エータの駆動頻度を減らすことで、安価にして長期の使
用可能な自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置
を提供することであって、安定走行中における不適切な
オートレベリングを改善することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するために、請求項1に係わる自動車用ヘッドランプの
オートレベリング装置においては、アクチュエータの駆
動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプ
と、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、前輪側サスペン
ションまたは後輪側サスペンションの左右いずれかの側
に設けられた、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出
手段と、前記ピッチ角検出手段により検出された車両の
ピッチ角データを記憶する記憶部と、を備え、前記制御
手段は、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ
角データに基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し
所定の傾斜状態となるようにアクチュエータの駆動を制
御する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置に
おいて、前記制御手段は、車速検出手段の出力に基づい
て停車中と走行中とを判別し、停車中には、一定のイン
ターバルでアクチュエータの駆動を制御するとともに、
走行中は、車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状
態が所定時間継続している安定走行条件を満足した場合
に、1回だけ、その安定走行時のピッチ角データに基づ
いてアクチュエータの駆動を制御する自動車用ヘッドラ
ンプのオートレベリング装置であって、前記制御手段
は、前記安定走行時のピッチ角データに基づいてアクチ
ュエータの駆動を制御した後も、前記安定走行条件を満
足する新たなピッチ角データの監視を継続し、前記安定
走行中のアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角デ
ータが停車中のアクチュエータの駆動制御に用いたピッ
チ角データと所定基準値以上の開きがある場合には、順
次検出される前記新たなピッチ角データを多数決処理す
ることで特定した新たなピッチ角データに基づいて、さ
らに1回に限り、アクチュエータの駆動を制御するよう
に構成した。 (作用)停車中の車両のピッチ角データに基づいたレベ
リング(光軸補正)が前提であり、車両停車中における
ピッチ角データの方が、検出時の外乱要因が少ない分、
車両走行中におけるピッチ角データよりも正確であり、
この正確なピッチ角データに基づいてアクチュエータの
駆動を制御するので、それだけ正確なオートレベリング
が可能になる。また、停車中におけるアクチュエータの
駆動の制御は、一定時間毎に限られるので、それだけア
クチュエータの作動頻度が少なく、消費電力が節約さ
れ、駆動機構構成部材の摩耗が少ない。また、車速が所
定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続す
る安定走行時のピッチ角データ(車両停車中におけるピ
ッチ角データに近いデータ)に基づいたレベリング(光
軸補正)は、停車中の車両が坂道停車している場合と
か、縁石に乗り上げて停車している場合のような不適切
な車両停車中におけるレベリング(光軸補正)を、安定
走行条件を満たすピッチ角データが検出された段階で、
直ちに適切なものに補正する。また、所定の安定走行条
件を満たしたとしても、それが旋回走行中である場合も
あり得るが、このような場合は、走行中に実行したアク
チュエータの駆動制御に用いたピッチ角データが停車中
に実行したアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角
データと所定基準値以上の開きがあるか否かによって判
別できる。そして、旋回走行中(走行中のレベリングに
用いたピッチ角データと停車中のレベリングに用いたピ
ッチ角データとの差が所定基準値以上)である場合に
は、走行中のアクチュエータの駆動制御(レベリング)
後に順次検出される安定走行条件を満足するピッチ角デ
ータを多数決処理することで特定した適正なピッチ角デ
ータ(旋回走行状態にない車両姿勢)に基づいて、アク
チュエータを駆動制御(レベリング)することで、不適
切な旋回走行中におけるピッチ角データに基づいたレベ
リングを、適切なものに補正する。また、走行中に第2
回目のレベリングをするか否かの基準となる所定基準値
としては、縁石乗り上げ停車に対しては勿論、路面の凹
凸や車速,加速度変動等に伴う微小車両姿勢変化に影響
されることなく定常旋回走行を確実に検出できる値であ
って、レベリングされたとしても、対向車に対してはグ
レア光とならず、またドライバの前方視認性を妨げるこ
とのない、0.23度に設定されている。なお、走行中
の第1回目のレベリングが旋回走行時のピッチ角データ
に基づいたものである場合は、走行中の第2回目のレベ
リング(光軸補正)が実行されるまでの間、ヘッドラン
プの光軸は適正でない位置(旋回走行時のピッチ角デー
タに基づいた補正位置)に保持されることになる。しか
し、縁石乗り上げ停車による車両姿勢への影響は、縁石
の高さに比例し、ピッチ角データへの影響が大きい場合
があるのに対し、旋回走行による車両姿勢(ピッチ角デ
ータ)への影響は、対向車にグレア光を与えたり、前方
視認性を著しく低下させる程の大きいものではないの
で、第2回目のレベリングまでのしばらくの間、旋回走
行時のピッチ角データに基づいた補正位置で走行するこ
とになっても、問題はない。また、走行中に実行したア
クチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データと停車
中に実行したアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ
角データとの差が所定基準値未満の場合には、停車中の
レベリング(光軸補正)が適正な場合、または不適正な
停車中のレベリング(光軸補正)が適正に補正された場
合であり、新たなピッチ角データを検出したとしても、
停車中のレベリングに用いたピッチ角データや走行中に
実行したレベリングに用いたピッチ角データとほぼ同一
となるため、走行中の再度のアクチュエータの駆動制御
を行わないようにすることで、無駄なアクチュエータの
駆動を回避できる。この請求項1に示すレベリングの様
子を、図3に基づいて説明する。車両の発進から走行に
至る車速の変化する様子は、この図3(a)に示されて
おり、アクセルを踏み込んで車両が走行を開始した後、
一般に車速は急速に上昇し、等速走行に移行する。ま
た、走行中と停車中の車高センサの出力(車両姿勢)差
は、図3(b)に示されており、縁石乗り上げ停車や旋
回走行などの異常な条件がない限り、図中ほぼ0のまま
推移する。即ち、車速は、走行開始後、等速走行に移行
する前のT1で示す時間内では、徐々に増加し、その
後、等速となり、安定走行条件を満たすT2経過時点
で、安定走行時のピッチ角データに基づいてレベリング
が実行される。しかし、縁石乗り上げ停車(中にレベリ
ングした)後に走行する場合や、車両発進後に定常旋回
走行する場合にも、図3(a)に示すように、一般的な
安定走行特性を示すので、安定走行条件を満足したT2
経過時点で、安定走行時のピッチ角データに基づいてレ
ベリングすることになる。これにより、少なくとも縁石
乗り上げ停車時の誤ったレベリングが回避される。とこ
ろが、安定走行時のレベリングが定常旋回走行中であっ
た場合には、走行中のレベリングは定常旋回走行中のピ
ッチ角データに基づいたもので、適正なものではない。
そこで、走行中、第2回目のレベリングを行うに際し、
図3(b)に示すように、安定走行時の第1回目のレベ
リングに用いたピッチ角データと停車中の(レベリング
に用いた)ピッチ角データとの差が所定基準値(例えば
0.23度)以上である場合には、定常旋回走行と判断
し、第1回目のレベリング後に順次検出される安定走行
条件を満たすピッチ角データを多数決処理して適正なピ
ッチ角データ(旋回走行状態にない車両におけるピッチ
角データ)を特定し、この適正なピッチ角データに基づ
いて、第2回目のレベリング(不適正な第1回目のレベ
リングの補正)を実行するのである。また、請求項2に
おいては、請求項1に記載の自動車用ヘッドランプのオ
ートレベリング装置において、前記多数決処理を、順次
検出される前記安定走行条件を満足する新たなピッチ角
データと停車時のアクチュエータの駆動制御に用いたピ
ッチ角データとの開きが、0を含みプラス側およびマイ
ナス側に前記所定基準値相当の幅をもつ第1の基準値ゾ
ーン,前記第1の基準値ゾーンのプラス側の第2の基準
値ゾーン,前記第1の基準値ゾーンのマイナス側の第3
の基準値ゾーンからなる3つの異なる連続した基準値ゾ
ーンのいずれに最も多く該当するかを判別し、前記ピッ
チ角データの開きが最も多く該当する基準値ゾーンに対
応するピッチ角データを走行中の2回目のアクチュエー
タの駆動制御に用いるピッチ角データとするように構成
した。新たに検出されるピッチ角データと停車時のアク
チュエータの駆動制御に用いたピッチ角データとの開き
(差)は、3つの異なる連続した基準値ゾーンのいずれ
かに該当するので、ピッチ角データの開き(差)がいず
れの基準値ゾーンに最も多く該当するかという多数決に
より基準値ゾーン(ピッチ角データ)を特定すること
は、容易である。また、請求項3においては、請求項2
に記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置
において、走行中の2回目のアクチュエータの駆動制御
に用いる前記ピッチ角データとして、特定された基準値
ゾーンに対応する最新のピッチ角データを用いるように
構成した。多数決により特定された基準値ゾーンに該当
する多くのピッチ角データの中で、最新のピッチ角デー
タを2回目のアクチュエータの駆動制御に用いるピッチ
角データとすることは、過去のピッチ角データを用いる
場合に比べて、容量の小さい記憶部で対応でき、さらに
最新のピッチ角データの取り出しも容易である。また、
請求項4においては、請求項2に記載の自動車用ヘッド
ランプのオートレベリング装置において、走行中の2回
目のアクチュエータの駆動制御に用いる前記ピッチ角デ
ータとして、特定された基準値ゾーンに対応するピッチ
角データの平均値を用いるように構成した。車両姿勢は
路面の凹凸や車速変動や加速度変動等により僅かにしろ
常に変化しているので、同一の基準値ゾーン内に該当す
るピッチ角データとはいっても、ばらついているが、特
定された基準値ゾーンに該当する多くのピッチ角データ
を平均することで、その中から一つのピッチ角データを
選択する場合に比べて、ピッチ角データとしての精度が
高い。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、実
施例に基づいて説明する。
【0016】図1〜図4は、本発明の一実施例を示すも
ので、図1は、本発明の第1の実施例である自動車用ヘ
ッドランプのオートレベリング装置の全体構成図、図2
は、記憶部の構成を示す図、図3(a)は、車両の発進
から走行に至る車速の変化の様子を示す図、図3(b)
は、走行中と停車中の車高センサの出力差の変化の様子
を示す図、図4は同レベリング装置の制御部であるCP
Uのフローチャートを示す図である。
【0017】図1における符号1は、自動車用ヘッドラ
ンプで、ランプボディ2の前面開口部には、前面レンズ
4が組付けられて灯室Sが画成されている。灯室S内に
は、光源であるバルブ6を挿着した放物面形状のリフレ
クター5が、水平傾動軸(図1における紙面と垂直な
軸)7周りに傾動するように支持されるとともに、アク
チュエータであるモータ10によって傾動調整できるよ
うに構成されている。
【0018】そして、ヘッドランプ1のオートレベリン
グ装置は、ヘッドランプ1の光軸Lを上下方向に傾動調
整するアクチュエータであるモータ10と、ヘッドラン
プ1の点灯スイッチ11と、車両の速度を検出する車速
検出手段である車速センサー12と、車両のピッチ角検
出手段の一部を構成する車高センサー14と、ヘッドラ
ンプの点灯と消灯を判別し、車速センサー12からの信
号に基づいて車両の走行・停車状態を判別し、車高セン
サー14からの信号に基づいて車両のピッチ角や加速度
を演算するとともに、このピッチ角データに基づいてモ
ータ10を駆動させるための制御信号をモータドライバ
18に出力する制御部であるCPU16と、車高センサ
ー14で検出され、CPU16で演算された車両のピッ
チ角データを記憶する記憶部20と、モータ10の駆動
するタイミングを設定するためのインターバルタイマ2
2と、車両の安定走行時間を検出する安定走行時間検出
タイマー24と、走行中の第1回のレベリング後に3つ
の基準値ゾーンA,B,Cのそれぞれに該当した回数を
カウントするカウンター26A,26B、26Cとから
主として構成されている。
【0019】CPU16では、車速センサー12からの
信号が入力すると、この入力信号に基づいて車両が停車
中か走行中かを判別し、停車中は一定のインターバルで
モータ10の駆動を制御し、走行中は、安定走行条件を
満足し、かつ1秒平均ピッチ角データと、3秒平均ピッ
チ角データとが一致した場合にのみ、しかも1回に限
り、モータ10の駆動を制御する。
【0020】また、CPU16では、車高センサー14
からの信号が入力すると、サスペンションの変位量に相
当するこの信号から、車両の前後方向の傾斜(ピッチ
角)を演算する。なお、この実施例に示す車両では、後
輪側サスペンションの右輪側にのみ車高センサー14が
設けられた1センサー方式が採用されており、車高セン
サ14の検出した車高の変化量から車両のピッチ角が推
測できる。そして、CPU16は、検出されたこのピッ
チ角を打ち消す方向に、光軸Lを所定量傾動させるべく
モータドライバ18に出力する。
【0021】また、記憶部20は、車高センサ14で検
出され、CPU16で演算されたピッチ角データを記憶
する部分で、図2(a)に示すように、記憶部20の格
納部20Aには、100ms間隔で1秒間サンプリング
した10個のデータD1〜D10が格納されている。ま
た、記憶部20の格納部20Bには、100ms間隔で
3秒間サンプリングした30個のデータD1〜D30が
格納されている。そして、格納部20A、20Bには、
それぞれ100ms毎に新しいデータが取り込まれ、最
も古いデータが捨てられる(順次古いデータは、新しい
データに書き換えられる)ように構成されている。
【0022】また、CPU16は、点灯スイッチ11が
ONかOFFかを判別し、点灯スイッチ11がONされ
ている場合に限り、モータ10を駆動するべくモタドラ
イバ18に出力する。
【0023】また、CPU16は、停車中は、インター
バルタイマ22において設定されている所定のインター
バルタイムを経過している場合に限り、モータ10を駆
動するべくモタドライバ18に出力する。
【0024】即ち、ヘッドランプ1の光軸の傾動可能範
囲は定まっており、したがって一回のレベリングに必要
なモータ10の最大駆動時間も決まっている。そして、
モータ駆動のインターバル(タイム)が一回のレベリン
グに必要なモータ10の最大駆動時間よりも短いと、人
の乗り降りに伴う車両姿勢(ピッチ角)の変化に逐次追
従してモータ10が頻繁に駆動することとなって、光軸
L(モータ10)が目標位置まで到達することなく正
転、逆転、停止を繰り返すこととなり、寿命の低下につ
ながり、好ましいことではない。
【0025】そこで、モータ駆動のインターバルを、一
回のレベリングに必要なモータ10の最大駆動時間より
も長い時間(例えば10秒)に設定することで、レベリ
ング動作中(モータの駆動中)に光軸の目標位置が変わ
らないようになっている。
【0026】また、CPU16は、停車中においては、
記憶部20(格納部20A)に記憶されている最新の1
秒平均ピッチ角データ(データD1〜D10の平均値)
に基づいて、モータ10の駆動を制御するが、発進時に
は、格納部20Bに記憶されている発進1秒前の1秒平
均ピッチ角データ(データD11〜D20の平均値)に
基づいてモータ10の駆動を制御するようになってい
る。
【0027】即ち、アクセルを踏み込んで後、車速セン
サーが車両の発進を検出するまでの時間内に検出された
ピッチ角データは、車両の沈み込みがあるため必ずしも
正確ではない。また、車速センサーが車両の発進を検出
するのに要す時間としては、1秒を超えることは、あり
得ない。そこで、発進1秒前の1秒平均ピッチ角データ
を停車時のデータとして用いることで、適正なオートレ
ベリングができる。
【0028】また、CPU16は、停車中に車高センサ
14で検出された最新の1秒平均ピッチ角データに基づ
いてモータ10の駆動を制御するが、停車中の車両が坂
道停車している場合とか、縁石に乗り上げて停車してい
る場合のように、不適切な車両停車中におけるピッチ角
データに基づいてレベリング(光軸補正)されることが
ある。そこで、安定走行中に限り、原則として1回だ
け、安定走行中に検出したピッチ角データに基づいてモ
ータ10の駆動を制御して、この誤ったレベリング(光
軸補正)を補正するようになっている。なお、車両停車
中のピッチ角データが適切(停車中の車両が坂道停車と
か縁石に乗り上げるなどの不自然な形態での停車ではな
い場合)であれば、安定走行中のピッチ角データは車両
停車中のピッチ角データにほぼ等しく、したがって安定
走行中のピッチ角データに基づいたレベリング後の光軸
位置は、車両停車中に行われた最後のレベリング後の光
軸位置とほぼ同一位置であるので、走行中に、再度同一
ピッチ角データに基づいてレベリングしたとしても何ら
問題がない。。
【0029】また、CPU16は、常に車高センサー1
4からの信号を検出し、比較的速いサンプリングタイム
(100ms)で演算を行って、1秒平均ピッチ角デー
タおよび3秒平均データを算出している。そして、停車
中では、10秒というインバータルタイム毎に、1秒平
均ピッチ角データに基づいてモータ10の駆動を制御
し、走行中では、外乱を排除するために、車速が基準値
以上で、加速度が基準値以下で、しかもこの状態(車速
が基準値以上で、加速度が基準値以下の状態)が一定時
間以上継続している場合にのみ、モータ10の駆動を制
御(レベリング)するようになっている。
【0030】即ち、路面の凹凸等といった外乱となる要
素の多い悪路では、30km/h以上の速度では走行で
きず、車両の姿勢が変わる急加減速を除くためには、
0.78m/s2以下の加速度に限定することが適切で
ある。したがって、速度30km/h以上で、加速度
0.78m/s2以下の状態が3秒以上継続することを
安定走行の条件とし、この条件を満たした時にのみ車両
のピッチ角を演算することで、突発的な異常値が検出さ
れたり、その影響を受けにくいようになっている。この
安定走行状態が3秒以上継続したか否かは、速度30k
m/h以上で、加速度0.78m/s2以下という状態
が確認された時点で作動する安定走行時間検出タイマ2
4をCPU16がカウントすることで、判別される。
【0031】また、安定走行条件(速度30km/h以
上で、加速度0.78m/s2以下いう状態が3秒以上
継続)を満足するような場合であっても、ここには、定
常旋回走行という不適正なピッチ角データが検出される
異常走行状態が含まれている場合がある。しかし、定常
旋回走行の場合は、検出されるピッチ角データが停車中
に検出される適正なピッチ角データに比べて所定値以上
の開き(例えば0.23度以上の差)が生じるので、検
出ピッチ角データにこの所定値以上の開きがあるか否か
によって、旋回走行か否かが判別できる。
【0032】そして、CPU16は、モータ10の駆動
を制御(レベリング)した後も、検出されるピッチ角デ
ータの監視を継続し、レベリングに用いたピッチ角デー
タにこの所定基準値(0.23度)以上の開きがあった
場合には、旋回走行であると判断し、その後に検出され
た適正なピッチ角データに基づいて、第2回目のレベリ
ングを行う。
【0033】また、道路を走行する上では、たとえ旋回
走行が続いても30秒は続かないものと解されるので、
旋回走行と判別した場合には、その後、少なくとも30
秒以上の時間が必要な多数決処理により、検出した多く
のピッチ角データの中から適正な新たなピッチ角データ
を特定し、この新たに特定した適正ピッチ角データに基
づいて、モータ10の駆動を制御することで、適正なレ
ベリングとなる。。
【0034】また、多数決処理としては、順次検出され
る安定走行条件を満足する新たなピッチ角データと停車
時のアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データ
との差が、0を含みプラス側とマイナス側に所定基準値
(0.23度)相当の幅をもつ第1の基準値ゾーンA,
前記第1の基準値ゾーンのプラス側の第2の基準値ゾー
ンB,前記第1の基準値ゾーンのマイナス側の第3の基
準値ゾーンCの3つの異なる連続した基準値ゾーンの中
で最も多く該当する基準値ゾーンを特定することで行
う。
【0035】具体的には、基準値ゾーンA,B,Cの中
で、次々と検出される安定走行条件を満足したピッチ角
データθdnと停車時のレベリングに用いたピッチ角デ
ータθsの差|θdn−θs|が、最も速く10回該当す
ることとなったゾーンが適正ピッチ角データに対応する
ゾーンであり、この特定した基準値ゾーンにおける最新
の3秒平均ピッチ角データを走行中の2回目のアクチュ
エータの駆動制御に用いるのである。なお、10回該当
するか否かは、CPU16がカウンタA,B、Cをカウ
ントすることで、判別できる。
【0036】次に、制御ユニットであるCPU16によ
るモータ10の駆動の制御を、図4に示すフローチャー
トに従って説明する。
【0037】まず、ステップ102、104では、車速
センサー12の出力から車速と加速度をそれぞれ演算
し、ステップ106、108では、車高センサー14の
出力から1秒平均ピッチ角データ、3秒平均ピッチ角デ
ータをそれぞれ演算する。そして、次のステップ110
において、点灯スイッチ11からの出力により、ヘッド
ランプが点灯か否かが判別される。そして、YES(点
灯中)であれば、ステップ114に移行し、NO(消灯
中)であれば、ステップ111に移行する。ステップ1
11では、走行補正フラグをリセットし、さらに、ステ
ップ112において、キャンセルフラグをリセットした
後、ステップ102に戻る。
【0038】ステップ114では、車両が走行中か否か
が判別される。即ち、車速センサ12の出力により、車
両が走行状態か否かが判別される。そして、ステップ1
14において、NO(停車中)の場合には、ステップ1
15において、走行補正フラグをリセットする。即ち、
安定走行中のピッチ角データに基づいてモータの駆動制
御(光軸の補正)がすでに済んでいる場合であって、安
定走行中のモータ駆動制御に用いたピッチ角データθd
と停車中のモータ駆動制御に用いたピッチ角データθs
との差|θd−θs|が基準値θ0未満の場合は、後述す
るステップ138において、走行補正フラグがセットさ
れるようになっているが、このステップ115では、こ
の走行補正フラグをリセットする。
【0039】そして、ステップ116に移行し、キャン
セルフラグをリセットする。即ち、安定走行中のピッチ
角データに基づいてモータの駆動制御(光軸の補正)が
すでに済んでいる場合であって、安定走行中のモータ駆
動制御に用いたピッチ角データθdと停車中のモータ駆
動制御に用いたピッチ角データθsとの差|θd−θs|
が基準値θ0以上の場合は、後述するステップ140に
おいて、キャンセルフラグがセットされるようになって
いるが、このステップ116では、このキャンセルフラ
グをリセットする。
【0040】そして、ステップ117に移行し、インタ
ーバルタイマ22をカウントし、インターバルタイム
(10秒)を経過しているか否か判別される。そして、
ステップ117において、YESの場合(10秒を経過
している場合)には、ステップ119において、1秒平
均ピッチ角データを選択する。そして、ステップ120
に移行し、1秒平均ピッチ角データに基づいて、モータ
10を駆動させるべくモータドライバ18に出力し、ス
テップ102に戻る。
【0041】一方、ステップ117において、NOの場
合(10秒経過していない場合)には、モータ10を駆
動させることなく、ステップ102に戻る。
【0042】また、ステップ114において、YES
(走行中)であれば、ステップ130において、走行補
正フラグがセットされているか否かが判別される。そし
て、NO.即ち、走行補正フラグがセットされていない
場合であれば、ステップ131において、車速が基準値
(30km/h)以上か否かが判別され、YES(30
km/h以上の場合)であれば、ステップ132におい
て、加速度が基準値(0.78m/s2)以下か否かが
判別される。ステップ132において、YES(0.7
8m/s2以下)であれば、ステップ133において、
安定走行時間検出タイマ24をカウントアップするとと
もに、ステップ134において、車速が30km/h以
上で、加速度が0.78m/s2以下の状態が所定時間
(3秒)以上経過しているか否かが、判別される。
【0043】そして、ステップ134において、YES
(車速30km/h以上で加速度0.78m/s2以下
の状態が3秒以上経過している場合)であれば、ステッ
プ135に移行し、安定走行時間検出タイマ24のカウ
ントをクリアにした後、ステップ136に移行する。
【0044】ステップ136では、キャンセルフラグが
セット済みか否かが判別される。即ち、走行中に検出し
たピッチ角データθdと停車中に検出したピッチ角デー
タθsとの差|θd−θs|が基準値θ0を超えている場
合は、何らかの異常がある場合であり、このような場合
は、ステップ140において、キャンセルフラグがセッ
トされるとともに、その後のステップ120において、
走行中に検出したピッチ角データ(ステップ139で選
択した3秒平均ピッチ角データ)に基づいたオートレベ
リングが実行されている。
【0045】そして、ステップ136において、NOの
場合(キャンセルフラグがまだセットされていない場
合)には、ステップ137において、安定走行中のピッ
チ角データθdと停車中のピッチ角データθsとの差|
θd−θs|が基準値θ0を超えているか否かが判別さ
れる。そして、NOの場合(基準値θ0以下の場合)に
は、ステップ138において、走行補正フラグをセット
し、ステップ139において、3秒平均ピッチ角データ
を選択した後、ステップ120に移行し、3秒平均ピッ
チ角データに基づいて、モータ10を駆動させるべくモ
ータドライバ18に出力し、ステップ102に戻る。
【0046】一方、ステップ137において、YESの
場合(基準値を超えている場合)には、ステップ140
において、キャンセルフラグをセットするとともに、ス
テップ139に移行する。
【0047】また、ステップ136において、YESの
場合(キャンセルフラグがセットされている場合、即
ち、走行中に既にレベリングが実行され、走行中のレベ
リングに用いたピッチ角データθdと停車中のレベリン
グに用いたピッチ角データθsとの差|θd−θs|が基
準値を超えている場合)には、ステップ210に移行
し、新たに検出された安定走行中のピッチ角データθd
nと停車中の(レベリングに用いた)ピッチ角データθ
sとの差|θdn−θs|がゾーンAにあるか否かが判別
される。
【0048】そして、ステップ210において、YES
の場合(差|θdn−θs|がゾーンAにある場合)に
は、ステップ211において、カウンタAをカウントア
ップするとともに、ステップ212に移行して、カウン
タAのカウント値に基づいて、ピッチ角データの差|θ
dn−θs|がゾーンAに10回該当するか否か判別さ
れる。そして、ステップ212において、YESの場合
(ピッチ角データの差|θdn−θs|がゾーンAに10
回該当する場合)には、ステップ214に移行し、この
ルーチンにおいて検出された最新の3秒平均ピッチ角デ
ータを選択する。そして、ステップ216において、走
行補正フラグをセットした後、ステップ120に移行
し、3秒平均ピッチ角データに基づいて、モータ10を
駆動させるべくモータドライバ18に出力し、ステップ
102に戻る。
【0049】一方、ステップ212において、NOの場
合(ピッチ角データの差|θdn−θs|がゾーンAに1
0回該当しない場合)には、何もすることなくステップ
102に戻る。
【0050】また、ステップ210において、NOの場
合(ピッチ角データの差|θdn−θs|がゾーンAに該
当しない場合)には、ステップ220に移行して、ピッ
チ角データの差|θdn−θs|がゾーンBに該当するか
否か判別される。そして、ステップ220において、Y
ESの場合(ピッチ角データの差|θdn−θs|がゾー
ンBに該当する場合)には、ステップ221においてカ
ウンタBをカウントアップするとともに、ステップ22
2に移行して、ピッチ角データの差|θdn−θs|がゾ
ーンBに10回該当するか否かが判別される。そして、
ステップ222において、YESの場合(ピッチ角デー
タの差|θdn−θs|がゾーンBに10回該当する場
合)には、ステップ224に移行し、このルーチンにお
いて検出された最新の3秒平均ピッチ角データを選択す
る。そして、ステップ226において、走行補正フラグ
をセットした後、ステップ120に移行し、3秒平均ピ
ッチ角データに基づいて、モータ10を駆動させるべく
モータドライバ18に出力し、ステップ102に戻る。
一方、ステップ222において、NOの場合(ピッチ角
データの差|θdn−θs|がゾーンBに10回該当しな
い場合)には、何もすることなくステップ102に戻
る。
【0051】また、ステップ220において、NOの場
合(ピッチ角データの差|θdn−θs|がゾーンB該当
しない場合)には、ステップ231に移行して、カウン
タCをカウントアップするとともに、ステップ232に
移行して、ピッチ角データの差|θdn−θs|がゾーン
Cに10回該当するか否かが判別される。そして、ステ
ップ232において、YESの場合(ピッチ角データの
差|θdn−θs|がゾーンCに10回該当する場合)に
は、ステップ234に移行し、このルーチンにおいて検
出された最新の3秒平均ピッチ角データを選択する。そ
して、ステップ236において、走行補正フラグをセッ
トした後、ステップ120に移行し、3秒平均ピッチ角
データに基づいて、モータ10を駆動させるべくモータ
ドライバ18に出力し、ステップ102に戻る。一方、
ステップ232において、NOの場合(ピッチ角データ
の差|θdn−θs|がゾーンCに10回該当しない場
合)には、何もすることなくステップ102に戻る。
【0052】また、ステップ130において、YES、
即ち、走行補正フラグがセットされている場合や、ステ
ップ131、132において、それぞれNOの場合(車
速が基準値30km/h未満の場合、加速度が基準値
0.78m/s2を超える場合)には、ステップ142
において、安定走行時間検出タイマー24のカウントを
クリアにするとともに、ステップ102に戻る。
【0053】また、ステップ134において、NOの場
合(車速が基準値30km/h以上で、加速度が基準値
0.78m/s2以下の状態ではあるが、この状態が3
秒以上継続していない場合)にも、モータ10を駆動さ
せることなく、ステップ102に戻る。
【0054】図5および図6は、本発明の第2の実施例
を示し、図5は本発明の第2の実施例である自動車用ヘ
ッドランプのオートレベリング装置の記憶部の要部の構
成を示す図、図6は同装置の制御部であるCPUのフロ
ーチャートを示す図である。
【0055】前記した第1の実施例では、CPU16
は、検出したピッチ角データを多数決処理することで、
補正すべき適正なピッチ角データの存在するゾーンを決
定するとともに、補正すべき適正なピッチ角データとし
て、そのゾーンに対応するデータの中で直前の3秒平均
ピッチ角データに基づいてモータの駆動を制御するよう
になっているが、この第2の実施例では、ゾーンを決定
する構成は同一であるが、10回の3秒平均ピッチ角デ
ータの平均値に基づいてモータの駆動を制御するように
なっている点が相違する。
【0056】したがって、記憶部20は、図5に示され
るように、ゾーンAに該当するピッチ角データを記憶す
るメモリA、ゾーンBに該当するピッチ角データを記憶
するメモリB、ゾーンCに該当するピッチ角データを記
憶するメモリCを備え、CPU16は、各メモリA、
B、Cに記憶されているピッチ角データの平均値を演算
できるように構成されている。
【0057】そして、前記した第1の実施例の処理フロ
ーとは、この異なる構成に対応したステップ214(2
24,234)に代わるステップ215(225,23
5)処理と、ステップ210(220)後の新たなステ
ップ213(223,233)処理だけが異なり、その
他は、前記した第1の実施例の処理フローと同一である
ので、この異なる処理フローについて説明し、その他
は、同一の符号を付すことでその説明は省略する。
【0058】即ち、ステップ212では、ピッチ角デー
タの差|θdn−θs|が10回目に該当するか否か判別
され、NOの場合(10回目未満である場合)には、ス
テップ213において、3秒平均ピッチ角データをメモ
リAに格納するとともに、ステップ102に戻る。一
方、ステップ212において、YESの場合(10回目
に該当する場合)には、ステップ215に移行し、メモ
リAに記憶されている平均値(10個の3秒平均ピッチ
角データの平均値)を選択し、ステップ216におい
て、走行補正フラグをセット後、ステップ120に移行
し、選択した10個の3秒平均ピッチ角データの平均値
に基づいて、モータ10を駆動させるべくモータドライ
バ18に出力する。
【0059】同様に、ステップ222では、ピッチ角デ
ータの差|θdn−θs|が10回目に該当するか否か判
別され、NOの場合(10回目未満である場合)には、
ステップ223において、3秒平均ピッチ角データをメ
モリBに格納するとともに、ステップ102に戻る。一
方、ステップ222において、YESの場合(10回目
に該当する場合)には、ステップ225に移行し、メモ
リBに記憶されている平均値(10個の3秒平均ピッチ
角データの平均値)を選択し、ステップ226におい
て、走行補正フラグをセット後、ステップ120に移行
し、選択した10個の3秒平均ピッチ角データの平均値
に基づいて、モータ10を駆動させるべくモータドライ
バ18に出力する。
【0060】同様に、ステップ232では、ピッチ角デ
ータの差|θdn−θs|が10回目に該当するか否か判
別され、NOの場合(10回目未満である場合)には、
ステップ233において、3秒平均ピッチ角データをメ
モリCに格納するとともに、ステップ102に戻る。一
方、ステップ232において、YESの場合(10回目
に該当する場合)には、ステップ235に移行し、メモ
リCに記憶されている平均値(10個の3秒平均ピッチ
角データの平均値)を選択し、ステップ236におい
て、走行補正フラグをセット後、ステップ120に移行
し、選択した10個の3秒平均ピッチ角データの平均値
に基づいて、モータ10を駆動させるべくモータドライ
バ18に出力する。
【0061】また、前記実施例では、車体に固定される
ランプボディ2に対しリフレクター5が傾動可能に設け
られているリフレクター可動型のヘッドランプにおける
オートレベリングについて説明したが、車体に固定され
るランプハウジングに対しランプボディ・リフレクター
ユニットが傾動可能に設けられているユニット可動型の
ヘッドランプにおけるオートレベリングについても同様
に適用できる。
【0062】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に係る自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置
によれば、オートレベリングによるアクチュエータの駆
動は、停車中と安定走行時に限られ、しかも停車中は一
定時間毎に限られ、走行中は1回に限られるので、アク
チュエータの作動回数は少なく、消費電力も節約され、
駆動機構構成部材の摩耗も少ないことから、安価にして
的確に作動するオートレベリング装置が提供される。ま
た、旋回走行が原因で走行中のオートレベリングが適正
でない場合には、新たに検出された適正なピッチ角デー
タに基づいた第2回目のオートレベリングが実行される
ので、停車時の誤ったレベリングは勿論、安定走行時の
誤ったレベリングも正しく補正されるので、ドライバー
および対向車双方の安全走行が保証される。また、請求
項2によれば、新たなピッチ角データは所定の幅をもつ
ゾーンとして特定できるので、適正なピッチ角データの
特定が容易で、レベリングの補正を迅速に遂行できる。
また、請求項3によれば、容量の小さい記憶部で対応で
き、しかもピッチ角データの取り出しも容易であるの
で、オートレベリング装置の構成を簡潔にできる。ま
た、請求項4によれば、第1回目のレベリングをその後
に検出した正確なピッチ角データにより補正できるの
で、ドライバーおよび対向車双方の安全走行が確実に保
証される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例である自動車用ヘッドラ
ンプのオートレベリング装置の全体構成図である。
【図2】記憶部の構成を示す図である。
【図3】(a)は車両の発進から走行に至る車速の変化
の様子を示す図である。(b)は走行中と停車中の車高
センサの出力差の変化の様子を示す図である。
【図4】同装置の制御部であるCPUのフローチャート
を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施例である自動車用ヘッドラ
ンプのオートレベリング装置の記憶部の要部の構成を示
す図である。
【図6】同装置の制御部であるCPUのフローチャート
を示す図
【符号の説明】
1 ヘッドランプ 2 ランプボディ 4 前面レンズ 5 リフレクター 6 光源であるバルブ 10 アクチュエータである駆動モータ 11 点灯スイッチ 12 車速検出手段である車速センサー 14 ピッチ角検出手段の一部を構成する車高センサー 16 制御部であるCPU 20(20A,20B) 記憶部 22 インターバルタイマ 24 安定走行時間検出タイマ 26A カウンタA 26B カウンタB 26C カウンタC L ヘッドランプの光軸 S 灯室

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクチュエータの駆動により光軸が車体
    に対し上下に傾動するヘッドランプと、前記アクチュエ
    ータの駆動を制御する制御手段と、車両の速度を検出す
    る車速検出手段と、前輪側サスペンションまたは後輪側
    サスペンションの左右いずれかの側に設けられた、車両
    のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記ピッチ
    角検出手段により検出された車両のピッチ角データを記
    憶する記憶部と、を備え、前記制御手段は、前記ピッチ
    角検出手段により検出されたピッチ角データに基づい
    て、ヘッドランプの光軸が路面に対し所定の傾斜状態と
    なるようにアクチュエータの駆動を制御する自動車用ヘ
    ッドランプのオートレベリング装置において、前記制御
    手段は、車速検出手段の出力に基づいて停車中と走行中
    とを判別し、停車中には、一定のインターバルでアクチ
    ュエータの駆動を制御するとともに、走行中は、車速が
    所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続
    している安定走行条件を満足した場合に、1回だけ、そ
    の安定走行時のピッチ角データに基づいてアクチュエー
    タの駆動を制御する自動車用ヘッドランプのオートレベ
    リング装置であって、 前記制御手段は、前記安定走行時のピッチ角データに基
    づいてアクチュエータの駆動を制御した後も、前記安定
    走行条件を満足する新たなピッチ角データの監視を継続
    し、前記安定走行中のアクチュエータの駆動制御に用い
    たピッチ角データが停車中のアクチュエータの駆動制御
    に用いたピッチ角データと所定基準値以上の開きがある
    場合には、順次検出される前記新たなピッチ角データを
    多数決処理することで特定した新たなピッチ角データに
    基づいて、さらに1回に限り、アクチュエータの駆動を
    制御することを特徴とする自動車用ヘッドランプのオー
    トレベリング装置。
  2. 【請求項2】 前記多数決処理は、順次検出される前記
    安定走行条件を満足する新たなピッチ角データと停車時
    のアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データと
    の開きが、0を含みプラス側およびマイナス側に前記所
    定基準値相当の幅をもつ第1の基準値ゾーン,前記第1
    の基準値ゾーンのプラス側の第2の基準値ゾーン,前記
    第1の基準値ゾーンのマイナス側の第3の基準値ゾーン
    からなる3つの異なる連続した基準値ゾーンのいずれに
    最も多く該当するかを判別し、前記ピッチ角データの開
    きが最も多く該当する基準値ゾーンに対応するピッチ角
    データを走行中の2回目のアクチュエータの駆動制御に
    用いるピッチ角データとするように構成されたことを特
    徴とする請求項1に記載の自動車用ヘッドランプのオー
    トレベリング装置。
  3. 【請求項3】 走行中の2回目のアクチュエータの駆動
    制御に用いる前記ピッチ角データは、特定された基準値
    ゾーンに対応する最新のピッチ角データであることを特
    徴とする請求項2に記載の自動車用ヘッドランプのオー
    トレベリング装置。
  4. 【請求項4】 走行中の2回目のアクチュエータの駆動
    制御に用いる前記ピッチ角データは、特定された基準値
    ゾーンに対応するピッチ角データの平均値であることを
    特徴とする請求項2に記載の自動車用ヘッドランプのオ
    ートレベリング装置。
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